Qu’est-ce qu’une pile à combustible à oxyde solide (SOFC) ?
Les piles à combustible à solide (SOFC) sont un type de pile à combustible qui utilise une membrane échangeuse d’ions à base de fluoropolymère comme électrolyte. Elle génère ainsi de l’électricité à partir de l’hydrogène obtenu par reformage du gaz de ville ou du gaz de pétrole liquéfié.
Ce sont les piles à combustible les plus utilisées après celles à acide phosphorique. Elles présentent l’avantage de fonctionner à des températures inférieures à 100°C, ce qui évite à l’équipement de devoir être résistant à la chaleur. De plus, elles peuvent par conséquent être plus petites.
En revanche, l’efficacité de la production d’énergie par unité de volume est considérablement inférieure à celle des autres méthodes. L’utilisation d’un catalyseur en platine est aussi coûteuse et nécessite une attention particulière en raison de l’empoisonnement par le monoxyde de carbone.
Utilisations des piles à combustible à oxyde solide (SOFC)
Ces piles sont principalement utilisées comme source d’énergie pour les ménages et les transports, en tirant parti de leurs avantages. Par exemple leur compacité et leur capacité à fonctionner à des températures élevées.
Pour les ménages, elles sont connues sous le nom d’ENE-FARM. Il s’agit d’un système de cogénération alimenté par le gaz de ville ou d’autres combustibles, qui fournit de l’électricité et de l’eau chaude à la maison.
Elles sont également connues comme source d’énergie pour les transports. Elles ont été développées qui a été développée pour être utilisée dans des véhicules (autobus ou voitures) alimentés par des piles à combustible.
Principe des piles à combustible à combustible solide (SOFC)
Ces piles génèrent une force électromotrice en convertissant en électricité l’énergie chimique générée lors de l’oxydation de l’hydrogène pour former de l’eau.
La pile est constituée de carbone et d’autres matériaux et se compose d’une électrode à combustible et d’une électrode à air avec un catalyseur en platine à la surface, d’une membrane échangeuse d’ions à base de fluoropolymère et d’un séparateur. La membrane échangeuse d’ions est ainsi intercalée entre l’électrode à combustible et l’électrode à air.
Lorsque le gaz de ville est utilisé comme matière première, de l’hydrogène de grande pureté est fourni à l’électrode de combustible après désulfuration, reformage à la vapeur et élimination du monoxyde de carbone.
L’hydrogène fourni à l’électrode de combustible est oxydé en présence d’un catalyseur en platine. Il est ensuite transféré sous forme d’ions hydrogène et d’électrons dans la membrane d’échange d’ions. De l’autre du côté de l’électrode d’air, l’oxygène de l’air reçoit des ions hydrogène et des électrons et est réduit pour produire de l’eau.
Bien qu’une pile soit nécessaire pour obtenir une force électromotrice importante, on s’attend à ce qu’elle soit utilisée dans une variété d’utilisations. Notamment en raison de sa taille relativement petite et de son efficacité énergétique supérieure à celle des moteurs à combustion interne tels que les moteurs.